2020年8月6日，第六屆中國(guó)國(guó)際風(fēng)電復(fù)合材料高峰論壇于浙江省桐鄉(xiāng)市振石大酒店召開，本屆高峰論壇的主題為“提質(zhì)增效，海陸并舉，迎戰(zhàn)平價(jià) ”。

 

　　主旨發(fā)言中，薩泰克斯增強(qiáng)材料（東營(yíng)）有限公司總經(jīng)理趙中德做了題為《薩泰克斯碳纖維織物用VAP®模具真空灌注制造葉片大梁》的演講。以下為發(fā)言實(shí)錄：

趙中德↑
 

　　各位專家，各位同仁，下午好！今天演講主要講講我們公司的產(chǎn)品，以及我們公司在風(fēng)電發(fā)展中的看法和經(jīng)驗(yàn)，供大家參考。SAERTEX到現(xiàn)在已經(jīng)三十多年時(shí)間，有比較多的產(chǎn)品種類，在風(fēng)電方面是比較傳統(tǒng)的項(xiàng)目。

 

　　（PPT圖示）這是公司的具體細(xì)節(jié)，不再一一描述。

 

　　（PPT圖示）這是全球幾大洲的分布。我們公司大致有4個(gè)產(chǎn)品的分類，其中這塊是在第一部分，玻璃纖維、碳纖維等其他增強(qiáng)材料的開發(fā)。這是公司大概的發(fā)展情況，到目前為止，已經(jīng)在全球幾乎所有的地方都有我們公司存在。我們產(chǎn)品可以用在很多地方，比如交通運(yùn)輸、汽車、風(fēng)電、航空航天、運(yùn)動(dòng)器材等，今天主要講風(fēng)電方面。

 

　　我們從1982年發(fā)展到現(xiàn)在，幾乎和全球所有的主要的風(fēng)電發(fā)電葉片制造商有非常傳統(tǒng)的合作，包括了ML的最長(zhǎng)葉片也有我們的產(chǎn)品。

 

　　（PPT圖示）這是另外一個(gè)織物應(yīng)用，有一些在輕量化和環(huán)保方面的產(chǎn)品，該產(chǎn)品的這家公司已經(jīng)被中國(guó)的企業(yè)買下來(lái)了，在廣州制作非常有前景的產(chǎn)品，而該產(chǎn)品都是碳纖維織物作為原材料供應(yīng)的。

 

　　當(dāng)然這其中也有其他的保溫材料，包括管道修復(fù)，這些都是我們公司這幾年或這幾十年一直努力的開發(fā)，努力地創(chuàng)新所得到的結(jié)果，在管道方面不僅有下水管，還有飲用水管，還有壓力管等等都是我們的產(chǎn)品。

 

　　（PPT圖示）傳統(tǒng)上是做多軸向織物的專業(yè)公司，優(yōu)點(diǎn)不再贅述。

 

　　所有這些都是公司在復(fù)合材里特殊的產(chǎn)品，產(chǎn)品不僅有纖維，還有不同的其他材料，包括有一些是泡沫新材方面，以及有阻燃方面的解決方案。

 

　　當(dāng)然我們公司可以做得事情不僅是產(chǎn)品，我們也可以全方位全產(chǎn)業(yè)鏈地幫助客戶一起發(fā)展，從設(shè)計(jì)，從材料的規(guī)范，從工藝的開發(fā)以及質(zhì)量的控制、批量的生產(chǎn)到最終組件的產(chǎn)生。

 

　　今天主要分享得是碳纖維單軸向用在海上風(fēng)力發(fā)電中制作經(jīng)驗(yàn)。從這幾年全球特別是中國(guó)風(fēng)能發(fā)展的情況來(lái)看，實(shí)際上海上風(fēng)能潛力非常大，有很多專家也分享了相同的概念，我們認(rèn)為，海上風(fēng)電特別是對(duì)超大型超長(zhǎng)的葉片，這些葉片中的主梁中主要是碳纖維織物。使用碳纖維主要是葉片越來(lái)越長(zhǎng)，低風(fēng)速的地方需要有比較好的發(fā)電效能。同時(shí)因?yàn)樵O(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)整個(gè)風(fēng)機(jī)的載重和配重方面定下來(lái) 了，如何在定下來(lái)的情況下增加發(fā)電效率，這是用碳纖維織物提高產(chǎn)品的綜合性能，該題目是最近幾年提出來(lái)的。

 

　　我們的產(chǎn)品可以不僅用在海上風(fēng)電，甚至有100米以上，同時(shí)在陸地上也可以改善低分區(qū)葉片的性能。同時(shí)有一些比較老的葉片已經(jīng)到更新?lián)Q代的時(shí)候，這個(gè)過(guò)程中如何提高綜合發(fā)電性能，碳纖維織物也可以提供比較廣泛的前景。

 

　　關(guān)于制作工藝，我們注重得是在超長(zhǎng)葉片中由于厚度很厚，有些超過(guò)了100層，甚至120層，在這種情況下，能夠讓它灌注在可控的時(shí)間內(nèi)有效完成的話，不僅對(duì)XY關(guān)注灌注速度，主要在后續(xù)灌注速度帶來(lái)很大的挑戰(zhàn)。我們公司產(chǎn)品除了傳統(tǒng)灌注速度的性能滿足以外，特別是在厚度方向的灌注速度產(chǎn)品帶來(lái)了非常廣泛的前景。從右邊的圖可以看見，實(shí)際上它的厚度如果做成復(fù)合材料之后是超過(guò)100毫米，甚至以后會(huì)更長(zhǎng)更厚。整個(gè)過(guò)程有一點(diǎn)，必須要通過(guò)真空輔助VAP的工藝做，在這個(gè)過(guò)程中，我們所服務(wù)國(guó)內(nèi)的客戶用到我們碳纖維織物都是VAP的工藝做。

 

　　（PPT圖示）如果沒有設(shè)計(jì)很好，同時(shí)在工藝方面沒有研究很透的話，特別是比較后，超過(guò)100層甚至120層的織物做灌注的話，失敗率很高。所以，這點(diǎn)是行業(yè)中所不想看見的。

 

　　（PPT圖示）現(xiàn)在絕大部分的客戶有得是玻纖，而玻纖由于本身直徑比較多，纖維和纖維之間碳纖維比較細(xì)小，碳纖維灌注從客觀上帶來(lái)很大的困難，如何在這種情況下讓碳纖維灌注速度和玻纖灌注速度一樣，甚至更快，這是我們公司常年開發(fā)研究得出來(lái)的新產(chǎn)品技術(shù)。在此過(guò)程中，可以看到克服了比較低的滲透率，同時(shí)縮短了灌注的時(shí)間，在風(fēng)險(xiǎn)方面也有很好的技術(shù)保證。

 

　　（PPT圖示）灌注的速度，不能因?yàn)槿~片很長(zhǎng)可以無(wú)限制做灌注，這樣效率很低，另外配合的環(huán)氧樹脂使用時(shí)間也有一定的規(guī)定。所以開發(fā)增強(qiáng)材料織物方面必須尊重行業(yè)中施工工藝和制作工藝的客觀上的要求。所以，通常碳纖維小于40層是比較大的挑戰(zhàn)，而我們產(chǎn)品可以做到170層，618克單向碳纖維織物，灌注速度是普通的5倍甚至10倍以上，這對(duì)織物的編織要求帶來(lái)非常大的挑戰(zhàn)。這不僅要保持灌注速度，同時(shí)還要保證最終產(chǎn)品的各項(xiàng)性能，比如纖維的體積分?jǐn)?shù)以及復(fù)合材料中的樹脂的性能等等，所以最終要保證力學(xué)性能、機(jī)械性能以及長(zhǎng)期疲勞耐疲勞的性能。

 

　　（PPT圖示）這個(gè)過(guò)程中VAP的工藝非常重要，同時(shí)有VAP膜起到了把樹脂固定在復(fù)合材料的組件里，使瑕疵降低到最低程度。比如孔隙率可以做到小于0.15%，這是非常好的結(jié)果。

 

　　整個(gè)過(guò)程中，隨著葉片的增加，長(zhǎng)度的增加，重量的增加，有可能有主梁和副梁，這不像中小型的葉片在中心線，他有可能在兩邊，這個(gè)分開造成了產(chǎn)品需要很好的隨形性，所以我們產(chǎn)品可以在自由度上帶來(lái)很大好處。同時(shí)第一代碳纖維織物在中國(guó)廣泛地使用，第二代織物正在通過(guò)傳統(tǒng)專業(yè)的測(cè)試做測(cè)試，一旦出來(lái)之后，第二代可以做到200層，可以在短時(shí)間內(nèi)灌注出來(lái)，該產(chǎn)品正在廣泛地做測(cè)試。我們做了測(cè)試，如果用拉擠板中間會(huì)產(chǎn)生間隙，這對(duì)綜合性能會(huì)帶來(lái)疑問(wèn)。

 

　　（PPT圖示）最終測(cè)試出來(lái)數(shù)據(jù)在右邊，通過(guò)數(shù)據(jù)可以看見，性能非常優(yōu)異。而在國(guó)內(nèi)目前為止客戶市場(chǎng)已經(jīng)超過(guò)了每年1000噸的量。當(dāng)然也比較了有關(guān)傳統(tǒng)的預(yù)浸料、拉擠和灌注，在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試、運(yùn)輸儲(chǔ)存各方面做了比較。當(dāng)然還有其他的比較。

 

　　總體我們認(rèn)為從短短的幾年中，中國(guó)從0到現(xiàn)在1000多噸的量和這些結(jié)果分不開。第二代的特點(diǎn)是，比第一代在某些地方有更大的提升，謝謝大家！

 

　　（內(nèi)容來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)速記，未經(jīng)本人審核，如有不妥請(qǐng)聯(lián)系修改）